中星16號叩開通信衛星高通量時代大門

□ 文/周慧 張國航 東方星 攝/廖傳奇 何知洋

中星16號叩開通信衛星高通量時代大門

□ 文/周慧 張國航 東方星 攝/廖傳奇 何知洋

①安裝火工品

②衛星總裝操作

③開衛星包裝箱

④衛星吊裝

4月12日19點04分，國內首顆Ka頻段點波束衛星中星16號在西昌衛星發射中心由長征三號乙火箭成功發射。

中星16號衛星（又名實踐13號）是我國首顆高通量通信衛星，首次應用Ka頻段多波束寬帶通信系統。在完成試驗驗證以后，衛星將納入“中星”系列，命名為“中星16號”。

“高通量衛星”的特征

中星16號衛星是首顆高通量通信衛星，通信總容量超過20吉比特/秒，超過中國此前研制的通信衛星容量總和。中星16號衛星的成功發射是建設航天強國的又一重要標志性成就，使中國衛星通信能力實現重大跨越，中國由此叩開通信衛星“高通量時代”的大門。

近年來，經濟社會發展對信息通信技術的巨大現實需求，刺激光纖通信技術、地面移動通信技術和衛星通信技術等持續蓬勃發展。其中，在衛星通信領域出現了容量能夠上百倍地增加的高通量衛星。與以往通信衛星利用C、Ku頻段不同，高通量通信衛星主要利用Ka頻段。該頻段的頻率資源更加豐富，可以實現更高的數據速率和頻譜利用率，具有卓越的特性，能夠實現對寬帶任務的靈活支持。這為用戶提供了一種完全可用的、可靠的、靈活的、可負擔的衛星通信解決方案。利用Ka頻段的高通量通信衛星，也成為用戶的首選之一。在國際上，美歐率先研制成功并將高通量通信衛星推向市場應用，取得了顯著效益。2015年全球高通量衛星容量租賃收入超過10億美元。預計到2024年，高通量衛星容量總租用量每年將以22%左右的年均復合增長率持續增長。

中星16號衛星正是這樣一顆具有重要戰略意義的通信衛星。2013年4月，國家批復中星16號衛星正式立項。中國航天科技集團五院的研制團隊攻堅克難、頑強拼搏，終于在短短4年時間里攻克了一系列重大技術難題，將衛星送上太空，為我國衛星通信應用市場的長遠發展提供了根本性的支撐。

中星16號衛星不僅可以使用更加豐富的頻率資源，而且采用先進的多點波束技術，實現較以往數十倍提高的頻率利用效率。衛星投入運營后，將開展Ka頻段載荷示范化運營服務，實現中國對Ka頻段的有效利用，從而以更低的成本提供覆蓋更廣、體驗更好、應用更便捷的衛星通信服務。

據中星16號衛星總指揮周志成介紹，我國還將發射實踐18號、中星18號、亞太-6D等具有高通量能力的衛星；此外，為加快推進民用空間基礎設施規劃實施，還將發射近10顆大容量、超大容量、高承載比衛星，以及以美非和洋區覆蓋為主的新增寬帶通信衛星，將一同構成我國天地一體的全球寬帶信息走廊，推動航天強國建設的進程。

讓寬帶通信無處不在

2017年是我國衛星高通量通信時代的元年，中星16號衛星將掀起國內寬帶市場的一場革命。

經過多年的建設和發展，無線網絡信號已經覆蓋國內所有城市和主要鄉鎮。但是，我國幅員遼闊、地形復雜，在偏遠山區、沙漠、草原、海洋等地方，信息傳遞仍屬于盲區；同時，隨著人們生活方式的改變，網絡成為人們旅行途中必不可少的需求，在飛機、火車、輪船上沒有網絡的缺憾確實讓人惱火。而打破這一僵局的關鍵在于尋求新手段，中星16號衛星正是在這樣的背景下應運而生。在那些地面無線信號覆蓋不到或光纜接入達不到的地方，都可以通過該衛星方便地接入網絡。也就是說，不管你是在偏遠的小山村，在廣袤無垠的沙漠上，在遠離喧囂的海島上，在高聳入云的山頂上，還是在2G/3G/4G信號覆蓋不到的飛機、火車或者游輪上，都可以通過衛星享受不間斷的高速上網沖浪體驗。

空中上網，讓高速互聯不再遙遠。對離不開手機和網絡的“低頭族”來說，高通量衛星將成為他們的福音，可以通過接入機載衛星WiFi，享受飛行途中的高速上網樂趣，在萬米高空上與地面隨時保持聯系。據衛星總設計師李峰介紹，得益于中星16號衛星采用先進的Ka頻段寬帶通信技術，機載終端可以支持高達400兆比特/秒的下載速率。而采用傳統手段，整架飛機只能獲得10兆比特/秒的網速，如果機上同時上網人數較多時，連網頁都遲遲無法打開，美國航空公司就曾因“機內WiFi太慢”投訴網絡公司，最后換成了與Ka高通量衛星配套的機載WiFi系統。

列車寬帶，讓旅行途中不再煎熬。火車是我國最大眾化的長途出行方式，可是在高速行駛的火車上你是否有這樣的體驗：打開手機正準備消遣，結果由于4G網絡斷斷續續甚至沒有信號，連發個微信消息都不停地提醒發送失敗，漫長的旅途真是一種煎熬。由于列車處于高速移動狀態，4G基站能夠提供給整列車的下載速率不足10兆比特/秒，遠遠無法滿足一列車近千人的上網需求。通過中星16號衛星可以為列車提供數百兆比特每秒的下載速率，大幅提升旅客體驗。我國每年鐵路發送旅客量超過28億人次，在列車上配備車載終端，能夠切實為廣大旅客帶來福音。另外，在一帶一路建設中，如果通過4G網絡覆蓋鐵路沿線，需要建設大量基站，不僅成本高，而且帶寬小、速率慢、不穩定，采用高通量衛星實現寬帶接入是目前最佳的解決方案。

衛星應用示意圖

海上互聯，讓親朋好友不再擔心。當你踏上高端大氣上檔次的海上游輪，吹著海風，看著落日，正想拿起手機在朋友圈上曬圖時，卻發現上不了網，只能長期處于“失聯”狀態，家人朋友看不到你的動態，更無法與你聊天，心里難免擔心，不會坐上泰坦尼克號了吧？不會被海盜打劫了吧？……通過高通量衛星實現海上互聯，這些擔心都是多余的，你可以在海上隨時與好友曬圖分享、與家人視頻聊天。我國每年有超過370萬次的旅客在海上旅行，為豪華游輪配備船載終端，有望解決他們的后顧之憂，盡情享受美好的旅途。與此同時，由于衛星具有信道容量大、下載速率快、覆蓋范圍廣、通信質量穩定安全可靠等特點，可以安裝在大量漁船、貨輪、海上作業平臺等載體上，全國平均每天出海的游船數量超過30萬條、運輸船舶超過1 萬3千艘，能夠產生很好的效果和可觀的效益。

無縫接入，讓寬帶遍布每個角落。受地域經濟發展不均衡以及地理條件限制，我國廣大農村地區的寬帶接入設施遠遠落后于城市，尚有1.8億農村用戶未通寬帶，如何消除網絡鴻溝已經是信息化時代亟待解決的問題之一。中星16號衛星將以其快捷組網、高速接入以及低成本優勢，助力運營商實現“無縫寬帶服務”。在地面網絡無法鋪設或者鋪設成本較高的地方，特別是在邊遠地區較為分散的居住區，鋪設光纜或建設基站的費用高、不易維護。而衛星最大優勢在于不受地面條件限制，可以為住戶直接配備衛星用戶終端，實現每戶最高150兆比特/秒的寬帶接入。得益于容量大的特點，在沒有地面光纖的地區建設4G基站，完全可以通過高通量衛星為4G基站空中搭橋，通過天地一體化部署實現村村通，讓寬帶遍布中國每個角落。★